沥青路面裂缝产生原因分析
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摘要：随着城市化建设的不断深入发展，城市交通道路建设也逐步升级。许多城市的道路也逐渐由之前的水泥道路慢慢升级为沥青路面，沥青路面由于其材质的特性以及施工工艺的局限，使得沥青路面在使用一段时间之后容易产生裂缝，裂缝处经历长期的风吹雨淋将大大降低路基强度。本文通过分析公路沥青路面裂缝的形成机理、危害及裂缝的种类、产生原因从某高速公路养护工程实际应用的角度提出有针对性的裂缝处治措施。
关键词：沥青路面，裂缝，养护，对策
中图分类号：TF526文献标识码： A
公路工程沥青路面裂缝的类型和产生的原因都是多种多样的，但是都会或多或少的对道路使用产生一定的影响，缩短道路的使用寿命，因此，实现防治沥青路面裂缝，早期一旦发现进行及时补救是非常有必要的，同时在施工过程中应当注重对裂缝产生的可能进行工艺控制和改进。
一、沥青路面裂缝现状
1、沥青路面裂缝类型
我国道路上沥青路面裂缝的主要类型从外观形状来划分主要有横向裂缝、纵向裂缝、龟裂和不规则裂缝等。横向裂缝即裂缝走向与道路走向呈垂直分布，且周边通常出现少量的支缝，最初可见于道路两边，逐渐贯穿道路中央。纵向裂缝走向与道路走向一致，其产生的原因有很多，如路基沉降不均，施工搭接不良，结构承载力不足等多种因素，不同因素造成的裂缝表现形态也是各不相同。龟裂现象表现为纹路如龟壳纹路，且随着车辆的反复碾压纹路逐渐增多扩散。而不规则裂纹表现为裂纹形状和走向缺乏统计学规律，在负载反复作用下扩大贯通。
2、沥青路面裂缝危害
沥青路面初期出现裂纹或者裂纹形态较小的时候并不会对道路产生太大的破坏或影响，但随着裂纹的不断扩散和车辆的反复碾压，裂缝逐渐增大增多尤其是出现贯穿性裂缝后，以及随着风吹日晒和雨淋雪冻，道路路基的强度将明显降低，严重的甚至危及行车安全。沥青路面裂缝的危害逐步发展通常需要经历以下三个阶段，初期表现为裂缝处出现鼓胀，裂缝周围路基趋于灰土粉化，路基强度降低，路面材料轻微凸起。而在裂缝形成中期，由于雨水冰雪的灌入，往往容易对路基材质产生腐蚀风化，同时随着车辆长时间的碾压作用，裂缝形态进一步扩散，裂缝周边路面已不在同一平面，在相同负载的作用下，显得尤为脆弱。尤其是在雨雪天气，雨雪灌入路基后，在过往车辆的碾压摩擦作用下使路面出现严重推挤，将沥青粒料和水泥碎石粒料磨成浆状物唧出，即通常所说的唧浆病害。而沥青路面裂缝的最终阶段也是危害最严重的阶段，即沥青路面裂缝在反复唧浆危害的作用下，路面出现大量的坑坑洼洼，路面起伏变化非常明显，不仅不利于行车，而且有可能发生更为严重的龟裂现象。甚至更严重的出现路面或者桥面坍塌的现象，危及行车安全。这就是沥青路面裂缝危害发展的三个阶段，因此，非常有必要对路面裂缝进行防治，一方面能够提高道路服务年限，节省国家道路交通支出，另一方面能够确保行车的安全和舒适性。
二、裂缝形成的主要原因
1、横向裂缝产生原因
（1）沥青面层以及基层材料由于温度变化而引起的自身温缩开裂以及受车辆荷载反复作用产生的疲劳开裂裂缝；（2）路面养护或管线开挖施工时，由于施工缝未处理好，新旧沥青粘结不良而引起的路面开裂裂缝；（3）桥梁、涵洞或通道两侧搭板刚柔结合部位由于材料温缩量不同或桥头路基不均匀沉降而产生的横向裂缝。
2、纵向裂缝产生原因
（1）纵向裂缝一般是由于路基施工时，特别是高填方路基，路基填方材料不均匀或达不到规范要求，而导致路基出现不均匀的自然沉降，从而使路面出现纵向裂缝。纵向裂缝如不及时处治，将导致雨水渗入路基内部，影响路基的稳定性和承载力。（2）沥青路面面层或基层施工时，路面摊铺施工接缝处易产生纵向施工缝，如不对施工接缝进行路面结构层搭接处理，以及不进行沥青面层冷接缝处理，将导致路面出现纵向裂缝。（3）公路路基加宽改造时，由于新老路基压实度不均匀或新拼宽路基与老路基衔接不当，导致新加宽侧路基出现工后沉降，在路面表面产生纵向裂缝。
3、网状裂缝产生原因
（1）沥青面层使用年限较长，沥青老化，在车辆荷载反复作用下，路面局部结构性破坏，整体强度迅速减弱，首先出现面层网状裂缝，在行车荷载及雨水的反复作用下，使病害逐渐加剧，病害发展至基层，从而产生龟裂唧泥病害。（2）由于局部路基或基层结构压实不足或强度较低等原因，导致路面结构在行车荷载的反复作用下首先产生局部沉陷后，从而使得路面上面层首先开裂而产生的网状、块状、不规则的网状疲劳裂缝。（3）纵向裂缝及横向裂缝较集中路段，由于在车辆重复荷载作用下，纵、横向裂缝发展密集而且连通起来而形成的网状裂缝。（4）行车荷载重复作用下引起的疲劳裂缝。
三、裂缝对路面的危害
如果路面裂缝得不到及时有效的处治，将会随着时间的推移，裂缝宽度将逐渐增大，在路表水的作用下，裂缝缝隙内将存在明显的自由水，并且将很快下渗至路面结构内部、基层底部甚至上路床等部位而无法排出，在大量行车荷载反复作用下，积水在路面结构内部将产生很大的水压力，会逐渐冲刷掏空路面结构，出现路面唧浆、坑槽以及路面沉陷等病害，最终将导致路面很快产生结构性破坏，使道路结构逐渐丧失承载能力。所以裂缝病害如得不到及时治理，对沥青路面结构强度及稳定形成一种潜在的危害，也极大地缩短了道路的服务寿命，设计服务 15 年的高速公路路面，可能使用几年就需要一次大修。综上所述，裂缝预防性养护对路面病害发展、延长路面寿命至关重要。
四、沥青路面裂缝的防治策略
1、提高路基工作区的强度和稳定性
路基是路面的基础，车辆行车过程中对路面的作用力最终将会传递到路基深度区域，因此，路基的铺设应当确保路基具有足够的强度从而保证路基和路面的整体稳定度，减少车辆应力作用下产生的路基沉降等破坏并造成无法完全修复的损伤。提高路基工作区的强度和稳定性的手段主要有以下几个方面:
（1）严格控制路基的填筑工艺，确保路基强度。路基强度的提高主要依靠填筑过程的工艺质量，在填筑材料选取方面应当合理选择刚性和强度较高的砂石，而严禁使用结构强度差的粉土和有机土。在高速公路的沥青路面工程中，由于高速公路重型车辆较多，且在高速状态下对路面作用力更大，因此，在有条件的情况下可以适当扩大路基工作区的广度和深度，提高路基强度。
（2）路基应当压实提高强度，这就需要对路基的压实度进行反复多点实地测量，确保路基整体强度和稳定性。
（3）降低地下水位，提高路基强度。地下水的存在将对路基整体强度产生很大的影响，因此一旦出现地下水渗透，应当进行严密处理。
2、设置应力吸收层
沥青路面裂缝的出现很大程度上是应力作用的结果，因此，设置应力吸收层能够很大程度的降低路面受到的载荷冲击，可以从以下几个方面着手进行应力吸收层设置:（1）可以在基层与面层结合处的中间层铺设橡胶沥青，加入橡胶沥青可以缓解路面和基层相互作用时产生的拉应力与剪应力。（2）采用专用薄膜吸收应力。专用应力吸收薄膜可以有效减少裂缝出现位置由于相对位移而产生的应力，可以避免裂缝的进一步扩散。通过有效降低应力强度因子，减少应力对路面的破坏和影响。通过专用薄膜的吸收应力，能够有效的将沥青路面的基层与基层之间紧密的联系在一起，不会因受到外力的作用而轻易受到破坏。（3）采用土工格栅加筋沥青路面进行路面加固，采用这种方式能够控制车辙对路面的负载作用，减少反射裂缝和疲劳裂缝的反复作用。
结语：
本文就此进行了相关的研究，希望能够从公路施工的各个环节和阶段采取相应的措施，从源头解决裂缝危害，从而加强道路养护质量。
参考文献：
[1]代金国. 公路沥青路面裂缝养护技术研究与应用[D].山东大学,2011.
[2]陈洪林. 沥青路面裂缝产生的原因及防治方法[J]. 华东公路,2010,03:7-9.
[3]程正旺. 沥青路面裂缝产生原因及防治措施[J]. 工程与建设,2008,05:713-715.
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